《国家三、四等水准测量规范》新、旧版本的变化分析

何宗友

(广东省国土资源厅测绘院,广东广州 510500)

《国家三、四等水准测量规范》新、旧版本的变化分析

何宗友

(广东省国土资源厅测绘院,广东广州 510500)

从《国家三、四等水准测量规范》(GB/T 12898—2009和 GB 12898—91)对建立三、四等水准网的布设原则、施测方法、精度指标和技术要求环节出发,对新、旧规范进行比较,分析两者之间的变化,进而说明新规范的发布和实施对今后水准测量的开展提供了新的技术方向和技术支持。

三、四等水准测量;规范;数字水准仪

一、引 言

《国家三、四等水准测量规范》(GB 12898—91) (以下简称旧规范)于 1991年 5月 5日发布,自1992年 1月 1日施行。旧规范自施行以来,为国家水准测量开展提供了依据和技术指导。随着社会进步及测量技术的不断更新发展,旧规范已远远不能满足测绘技术发展的需要,因此,国家测绘局测绘标准化研究所起草了《国家三、四等水准测量规范》(GB/T 12898—2009)(以下简称新规范),2009年 5月 6日发布,自 2009年 10月 1日施行。考虑到《国家三、四等水准测量规范》在水准测量中的普遍运用,本文结合实际中遇到的情况,分析新规范与旧规范的变化点,以便使用者更好地了解和使用新规范。

二、旧规范存在的主要缺点

旧规范自发布施行以来,为水准测量提供了技术指导和技术支持,但随着测绘技术的发展和现代测绘作业的需求,旧规范已无法满足现代测绘的需要,其主要缺点有:

1)旧规范中对测量仪器的使用要求仍停留在早期的光学水准仪。因早期光学水准仪设备陈旧,精度不高,作业效率低,难以适应现代水准测量工作的需要,对现在大量使用的数字水准仪和 GPS接收机的技术要点仍是空白,不能满足现代水准测量的需求。

2)旧规范中对标石的规格、埋设的技术要求方法陈旧,不利于水准点的维护和使用。

三、新旧规范的变化点

新规范基本延续了旧规范的技术和依据,尤其是在布设原则、施测方法、精度指标和技术要求上都未作大的调整。分析新规范与旧规范的变化点,主要体现在以下几个方面:

1.新规范要求更标准、更全面

新规范在旧规范基础上,根据 GB/T 1.1—2000《标准化工作导则第 1部分:标准的结构和编写规则》,对原标准进行修改。旧规范从 9个方面描述了国家三、四等水准测量的技术要求,新规范则从10个方面详尽描述水准测量的技术要点。增加了部分规范性引用文件和水准术语的定义,如结点、水准路线和测段等,明确了水准概念,使初次接触水准测量的作业人员有了更好的认识。

2.新规范提供新技术支持

随着社会的发展和数字化测绘技术的推广,数字水准仪以其轻便灵巧、操作简便、数据安全、精度高等优点在水准测量中越来越显示出其优越性,在日常水准测量中得到广泛使用。新规范充分考虑到数字水准仪在水准测量中的运用,在仪器类型、技术指标、观测要点、检验等项目上都充分加以说明。因此,数字水准仪在水准测量中有技术标准可依,在今后的水准测量中将会得到充分发展。

新规范中新技术的使用还体现在跨河水准测量中 GPS接收机的使用。随着城市化进程的不断发展,许多城市相继建立了自己的似大地水准面精化模型,有的甚至达到 1厘米级精度。在充分利用GPS技术和似大地水准面相结合的情形下,大江大河之间的跨河水准已经不再是水准测量中的难题。

3.新规范更实际、更准确

新规范在充分考虑现实情况和水准测量的实用情形下,修改了部分水准点标石的规格、埋石的技术要求并增加了新标石的规格、埋石的技术要求等内容。在标石类型使用上删除了爆破性混凝土柱普通水准标石,增加了道路水准标石,并对道路水准标石造埋进行文字和图解说明。在标石外部整饰上,过去的作业模式一般是采用挖掘防护沟、埋设指示碑。由于指示碑在居民地附近埋设后,受当地民俗的影响,指示碑很难埋设或长期保存,而仅仅用指示盘也不利于点位的保存,很多点的指示盘被当地群众随意移动后很难找到。新规范充分考虑到实际情况和点位的利用保存情况,对标石的埋石要求作了统一规定。新规范要求,标石埋设后,一般应按照规范中的规格建造保护井,加盖保护盘。根据一般作业经验,保护井宜采用建造方形保护井加盖指示盘(形状形似日常路边见到的中国电信方形保护井),井内填充细沙,这种结构是在埋设好水准标石后,采用砖石砌成方形或事先预制好的混凝土保护井,然后采用事先预制好的指示盘盖住保护井。这种保护井易保存、易寻找,值得推广,其优点主要体现在以下几个方面:①竖井结构坚固、标志明显,群众不会轻易破坏;②水准观测方便实用,在观测时只需揭开指示盖,弄开细沙就可观测;③造价适中,值得推广。

新规范在规定如何埋石的同时,增加了关键工序的控制,在标石埋设的现场,对标石坑、标石安置、标石整饰后、标石埋设位置远近景照片进行拍摄,对标石在埋设过程中的质量进行跟踪,对今后标石的找寻提供可靠资料。新旧规范的变化还体现在标石柱体预制时水准标石顶面压印水准点信息的样式上。

4.新规范内容更细化

新规范在充分利用旧规范的原有内容前提下,对每一个环节和操作都详细描述操作步骤和内容。这点主要体现在水准点之记的绘制上。新规范对水准点之记详细描述了每一个栏目应该和怎样记录的内容。其中与旧规范主要的区别是要求图幅栏填写点位所在的 1∶100 000地形图图幅号,经纬度栏填写在点位实测的经纬度,标注至整秒(旧规范要求点位经纬度从1∶100 000或1∶50 000地形图上量取至0.1′)。对交通路线栏和点位详细说明栏中所涉及的方位名词进行具体说明,对点位距离的取位进行说明。

纵观新旧水准规范的变化,概括起来主要体现在如表1所列的内容。

表 1 《国家三、四等水准测量规范》(GB/T 12898—2009和 GB 12898—91)变化点比较

四、新规范仍有待完善的地方

1)在水准观测方法上,新规范中三等水准采用的单程双转点观测仍局限于光学测微器的水准仪和线条式因瓦水准标尺。数字水准仪是数字化测量的产物,无论从精度还是从效率上,三等水准测量采用单程双转点观测时使用数字水准仪配合条形码因瓦标尺观测都是一个完美的选择,只不过在观测过程时需要采用外挂的记录程序。

2)新规范在设置测站的要求上,数字水准仪视线高度三丝能读数存在有歧义的地方。数字水准仪(如蔡司D iNi系列)不同于光学水准仪,它是基于对 15个 2 cm间隔的编码尺段进行测量并取平均值,得到视线高度和长度,因此上下丝能读数在数字水准仪中已没有实在意义。只要对称于视线轴各长 30 cm的编码尺段在标尺面上,就能测定视线高度和长度,因此即使有时上丝或下丝不在尺上,数字水准仪也能读数。

3)新规范中未涉及手持 GPS的运用,随着手持 GPS接收机在日常测绘中的广泛运用,在水准埋石过程中携带一台手持 GPS接收机,测出水准点的概略坐标或经纬度,便于今后找点,也能对测量工作起到很大的帮助作用。

4)新规范中在水准点之记绘制中,经纬度要求标注至整秒,而水准点之记样板中经纬度仍标注至0.1′,两者表述矛盾。

五、结束语

通过上述新旧规范变化点的分析,新规范基本延续了旧规范的基本理论与要点,如水准布设原则、施测方法、精度指标和技术要求都未作大的调整,但也修改了与现代测绘技术不符合要求的内容,如水准点标石的规格、埋设的技术要求等,增加了新标石的规格、埋设的技术要求及数字水准仪观测、检验等技术要求。新规范的发布和施行无疑对今后水准测量的开展提供了新的技术方向和技术支持。

[1] 国家质量监督检验检疫总局.GB/T 12898—2009国家三、四等水准测量规范 [S].北京:中国标准出版社,2009.

[2] 国家技术监督局.GB 12898—91国家三、四等水准测量规范[S].北京:中国标准出版社,1992.

[3] 武汉测绘科技大学《测量学》编写组.测量学[M].北京:测绘出版社,1979.

[4] 徐国宏.2008版 GB/T 17941和 GB/T 18316的变化分析:以数字线划图的检查验收为例 [J].测绘通报, 2009(6):69-71.

Change Analysis ofthe Specifications for the Third and Fourth O rder Leveling(GB/T 12898—2009 and GB 12898—91)

HE Zongyou

0494-0911(2010)07-0037-03

P201

B

2010-04-21

何宗友(1976—),男,安徽枞阳人,工程师,技师,主要从事水准测量、GPS测量、数字化地形图测量及其他基础测绘工作。